《集成电路封装技术》期末复习
《集成电路测试》期末复习题库【附答案】

《集成电路测试》期末复习题库【附答案】《集成电路测试》期末复习题库【附答案】(试题按章节分类)【填空】1、切筋成型其实是两道⼯序:切筋和打弯,通常同时完成。
2、对SMT装配来讲,尤其是⾼引脚数⽬框架和微细间距框架器件,⼀个突出的问题是引脚的⾮共⾯性。
3、打码⽅法有多种,其中最常⽤的是印码:包括油墨印码(ink marking)和激光印码(Laser Marking)两种。
4、在完成打码⼯序后,所有器件都要100%进⾏测试。
这些测试包括⼀般的⽬检、⽼化试验和最终的产品测试。
5、对于连续⽣产流程,元件的包装形式应该⽅便拾取,且不需作调整就能够应⽤到⾃动贴⽚机上。
【选择】1、⽓密性封装是指完全能够防⽌污染物(液体或固体)的侵⼊和腐蚀的封装形式,通常⽤作芯⽚封装的材料中,能达到所谓⽓密性封装的只有:⾦属、陶瓷和玻璃2、⾦属封装现有的封装形式⼀般包括平台插⼊式⾦属封装、腔体插⼊式⾦属封装、扁平式⾦属封装和圆形⾦属封装等。
3、根据所使⽤材料的不同,元器件封装主要分为⾦属封装、陶瓷封装和塑料封装三种类型。
4、⾦属封装由于在最严酷的使⽤条件下具有杰出的可靠性⽽被⼴泛⽤于军事和民⽤领域。
【讨论】1、各向异性材料、各向同性材料的区别是什么?所有物理性质在不同⽅向是⼀样的是各向同性材料,⼤部分物理性质在不同⽅向是不⼀样的是各向异性材料。
2、除氧化铝外,其他陶瓷封装材料有哪些?氮化铝、碳化硅、氧化铍、玻璃陶瓷、钻⽯等材料。
【填空】6、⾦属与玻璃之间⼀般黏着性不佳。
7、控制玻璃在⾦属表⾯的湿润能⼒是形成稳定粘结最重要的技术。
8、玻璃密封材料的选择应与⾦属材料的种类配合。
9、酚醛树脂、硅胶等热硬化型塑胶为塑料封装最主要的材料。
【选择】5、塑料封装具有低成本、薄型化、⼯艺较为简单、适合⾃动化⽣产等优点。
6、玻璃密封的主要缺点是:强度低、脆性⾼。
7、通孔插装式安装器件⼜分为以下⼏种:(1)塑料双列直插式封装:(2)单列直插式封装(3)塑料针栅封装8、去溢料⽅法:机械喷沙、碱性电解法、化学浸泡+⾼压⽔喷法。
集成电路分析期末复习总结要点

集成电路分析集成工业的前后道技术:半导体(wafer)制造企业里面,前道主要是把mos管,三极管作到硅片上,后道主要是做金属互联。
集成电路发展:按规模划分,集成电路的发展已经历了哪几代?参考答案:按规模,集成电路的发展已经经历了:SSI、MSI、LSI、VLSI、ULSI及GSI。
它的发展遵循摩尔定律解释欧姆型接触和肖特基型接触。
参考答案:半导体表面制作了金属层后,根据金属的种类及半导体掺杂浓度的不同,可形成欧姆型接触或肖特基型接触。
如果掺杂浓度比较低,金属和半导体结合面形成肖特基型接触。
如果掺杂浓度足够高,金属和半导体结合面形成欧姆型接触。
、集成电路主要有哪些基本制造工艺。
参考答案:集成电路基本制造工艺包括:外延生长,掩模制造,光刻,刻蚀,掺杂,绝缘层形成,金属层形成等。
光刻工艺:光刻的作用是什么?列举两种常用曝光方式。
参考答案:光刻是集成电路加工过程中的重要工序,作用是把掩模版上的图形转换成晶圆上的器件结构。
曝光方式:接触式和非接触式25、简述光刻工艺步骤。
参考答案:涂光刻胶,曝光,显影,腐蚀,去光刻胶。
26、光刻胶正胶和负胶的区别是什么?参考答案:正性光刻胶受光或紫外线照射后感光的部分发生光分解反应,可溶于显影液,未感光的部分显影后仍然留在晶圆的表面,它一般适合做长条形状;负性光刻胶的未感光部分溶于显影液中,而感光部分显影后仍然留在基片表面,它一般适合做窗口结构,如接触孔、焊盘等。
常规双极型工艺需要几次光刻?每次光刻分别有什么作用?参考答案:需要六次光刻。
第一次光刻--N+隐埋层扩散孔光刻;第二次光刻--P+隔离扩散孔光刻第三次光刻--P型基区扩散孔光刻;第四次光刻--N+发射区扩散孔光刻;第五次光刻--引线接触孔光刻;第六次光刻--金属化内连线光刻掺杂工艺:掺杂的目的是什么?举出两种掺杂方法并比较其优缺点。
参考答案:掺杂的目的是形成特定导电能力的材料区域,包括N型或P型半导体区域和绝缘层,以构成各种器件结构。
集成电路封装与测试复习题(含答案)

集成电路封装与测试复习题(含答案)第1章集成电路封装概论2学时第2章芯片互联技术3学时第3章插装元器件的封装技术1学时第4章表面组装元器件的封装技术2学时第5章BGA和CSP的封装技术4学时第6章POP堆叠组装技术2学时第7章集成电路封装中的材料4学时第8章测试概况及课设简介2学时一、芯片互联技术1、引线键合技术的分类及结构特点?答:1、热压焊:热压焊是利用加热和加压力,使焊区金属发生塑性形变,同时破坏压焊界面上的氧化层,使压焊的金属丝与焊区金属接触面的原子间达到原子的引力范围,从而使原子间产生吸引力,达到“键合”的目的。
2、超声焊:超声焊又称超声键合,它是利用超声波(60-120kHz)发生器产生的能量,通过磁致伸缩换能器,在超高频磁场感应下,迅速伸缩而产生弹性振动经变幅杆传给劈刀,使劈刀相应振动;同时,在劈刀上施加一定的压力。
于是,劈刀就在这两种力的共同作用下,带动Al丝在被焊区的金属化层(如Al膜)表面迅速摩擦,使Al丝和Al膜表面产生塑性形变。
这种形变也破坏了Al层界面的氧化层,使两个纯净的金属面紧密接触,达到原子间的“键合”,从而形成牢固的焊接。
3、金丝球焊:球焊在引线键合中是最具有代表性的焊接技术。
这是由于它操作方便、灵活,而且焊点牢固,压点面积大,又无方向性。
现代的金丝球焊机往往还带有超声功能,从而又具有超声焊的优点,有的也叫做热(压)(超)声焊。
可实现微机控制下的高速自动化焊接。
因此,这种球焊广泛地运用于各类IC和中、小功率晶体管的焊接。
2、载带自动焊的分类及结构特点?答:TAB按其结构和形状可分为Cu箔单层带:Cu的厚度为35-70um,Cu-PI双层带Cu-粘接剂-PI三层带Cu-PI-Cu双金属3、载带自动焊的关键技术有哪些?答:TAB的关键技术主要包括三个部分:一是芯片凸点的制作技术;二是TAB载带的制作技术;三是载带引线与芯片凸点的内引线焊接和载带外引线的焊接术。
制作芯片凸点除作为TAB内引线焊接外,还可以单独进行倒装焊(FCB)4.倒装焊芯片凸点的分类、结构特点及制作方法?答:蒸镀焊料凸点:蒸镀焊料凸点有两种方法,一种是C4 技术,整体形成焊料凸点;电镀焊料凸点:电镀焊料是一个成熟的工艺。
集成电路设计期末复习

一、 CMOS器件基本概念问题
漏区、源区、沟道区的 材料有何区别?
nFET和pFET有何区别?
沟道为何有时导电、有
时不导电?
沟道
3
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一、 MOSFET的结构
Polysilicon
Aluminum
4
Copyright
一、 MOSFET的特点
优点(与双极型器件相比)
更接近于理想开关,寄生效应弱 集成密度高,单元器件占芯片面积小 制造工艺相对“简单”,因而制造大而复杂的电路时成
优点(与单nFET相比)
传输门与多路选择器
双向导通:数据可沿任一方向流动 传输全范围电压:[0,VDD] 0电平由nFET传输,1电平由pFET传输,无阈值电压损失
缺点
要求有两个FET 必须有一个反相器将s变为 S
传输门可以用来构造多种逻辑门
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六、关于开关与逻辑
有0→1翻转
抗噪声能力强:输出反相器可根据扇出来优化 开关速度非常快:只有输出上升沿的延时(tpHL=0),预充电、求
值时的负载电容均为内部电容
抵抗电荷泄漏能力强:反相器加1个pMOS管即可构成电平恢复器 缺点 非反相门,难以实现诸如XOR、XNOR这样需要NOT运算的逻辑 必须有时钟 输出有电荷泄漏及电荷分享等寄生效应 26
静态CMOS、准nMOS、C2MOS、动态CMOS、CVSL的性能特点,
如何用这些方式构造基本逻辑门?
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复习原则
扩大覆盖面,降低难度
重在理解,尽量避免死记硬背,无需记任何复杂公式 所有试题及答案出自讲义 参照《复习要点》 与“半导体器件原理”及“集成电路制造基础”课程重
集成电路封装考试答案

名词解释:1. 集成电路芯片封装:利用膜技术及微细加工技术,将芯片及其他要素在框架或基板上布置、粘贴固定及连接,引用接线端子并通过可塑性绝缘介质灌装固定,构成整体立体结构的工艺。
2. 芯片贴装:3.是将IC 芯片固定于封装基板或引脚架芯片的承载座上的工艺过程。
4. 芯片互联:5. 将芯片与电子封装外壳的I/O 引线或基板上的金属布线焊区相连接。
6. 可焊接性:指动态加热过程中,在基体表面得到一个洁净金属表面,从而使熔融焊料在基体表面形成良好润湿能力。
7. 可润湿性:8.指在焊盘的表面形成一个平坦、均匀和连续的焊料涂敷层。
9.印制电路板:10.为覆盖有单层或多层布线的高分子复合材料基板。
11. 气密性封装:12. 是指完全能够防止污染物(液体或固体)的侵入和腐蚀的封装。
13. 可靠性封装:14. 是对封装的可靠性相关参数的测试。
15. T/C 测试:16. 即温度循环测试。
17. T/S 测试:18. 测试封装体抗热冲击的能力。
19.TH测试:20.是测试封装在高温潮湿环境下的耐久性的实验。
21.PC测试:22.是对封装体抵抗抗潮湿环境能力的测试1. 芯片封装实现了那些功能?24.是测试封装体长时间暴露在高温环境下的耐久性实验。
封装产品长时间放置在高温氮气炉中,然后测试它的电路通断情况。
25.Precon测试:26.模拟包装、运输等过程,测试产品的可靠性。
27.金线偏移:28. 集成电路元器件常常因为金线偏移量过大造成相邻的金线相互接触从而产生短路,造成元器件的缺陷。
29. 再流焊:30. 先将微量的铅锡焊膏印刷或滴涂到印制板的焊盘上,再将片式元器件贴放在印制板表面规定的位置上,最后将贴装好元器件分印制板放在再流焊设备的传送带上。
简答:传递电能、传递电路信号、提供散热途径、结构保护与支持2.芯片封装的层次五个层次:零级层次:在芯片上的集成电路元器件间的连线工艺第一层次:芯片层次的封装第二层次:将第一个层次完成的封装与其他电子元器件组成的一个电路卡的工艺第三层次:将第一个层次完成的封装组装成的电路卡组合成在一个主电路板上使之成为一个部件或子系统的工艺第四层次:将数个子系统组装成一个完整电子产品的工艺过程3.简述封装技术的工艺流程硅片减薄、硅片切割、芯片贴装、芯片互联、成型技术、去飞边毛刺、切筋成形、上焊锡、打码4.芯片互联技术有哪几种?分别解释说明打线23. HTS测试:健合技术(WB):将细金属线或金属按顺序打在芯片与引脚架或封装基板的焊垫上形成电路互联。
封装技术复习提纲及答案(最新本)概论

第一章绪论1、封装技术发展特点、趋势发展特点:①、微电子封装向高密度和高I/O引脚数发展,引脚由四边引出向引出向面阵列排列发展;②、微电子封装向表面安装式封装(SMP)发展,以适合表面安装技术(SMT);③、从陶瓷封装向塑料封装发展;④、从注重发展IC芯片向先发展后道封装再发展芯片转移。
发展趋势:①、微电子封装具有的I/O引脚数将更多;②、应具有更高的电性能和热性能;③、将更轻、更薄、更小;④、将更便于安装、使用和返修;⑤、可靠性会更高;⑥、性价比会更高,而成本却更低,达到物美价廉。
2、封装的功能:电源分配、信号分配、散热通道、机械支撑和环境保护。
3、封装技术的分级零级封装:芯片互连级。
一级封装:将一个或多个IC芯片用适宜的材料(金属、陶瓷、塑料或它们的组合)封装起来,同时在芯片的焊区与封装的外引脚间用如上三种芯片互连方法(WB、TAB、FCB)连接起来使之成为有实用功能的电子元器件或组件。
二级封转:组装。
将上一级各种微电子封装产品、各种类型的元器件及板上芯片(COB)一同安装到PWB 或其它基板上。
三级封装:由二级组装的各个插板或插卡再共同插装在一个更大的母板上构成的,立体组装。
4、芯片粘接的方法只将IC芯片固定安装在基板上:Au-Si合金共熔法、Pb-Sn合金片焊接法、导电胶粘接法、有机树脂基粘接法。
芯片互连技术:主要三种是引线键合(WB)、载带自动焊(TAB)和倒装焊(FCB)。
早期有梁式引线结构焊接,另外还有埋置芯片互连技术。
第二章芯片互连技术1、芯片互连技术各自特点及应用引线键合:①、热压焊:通过加热加压力是焊区金属发生塑性形变,同时破坏压焊界面上的氧化层使压焊的金属丝和焊区金属接触面的原子间达到原子引力范围,从而使原子间产生引力达到键合。
加热温度高,容易使焊丝和焊区形成氧化层,容易损坏芯片并形成异质金属间化合物影响期间可靠性和寿命;由于这种焊头焊接时金属丝因变形过大而受损,焊点键合拉力小(<0.05N/点),使用越来越少。
集成电路芯片封装技术复习题
一、填空题1、将芯片及其他要素在框架或基板上布置,粘贴固定以及连接,引出接线端子并且通过可塑性绝缘介质灌封固定的过程为狭义封装 ;在次基础之上,将封装体与装配成完整的系统或者设备,这个过程称之为广义封装。
2、芯片封装所实现的功能有传递电能;传递电路信号;提供散热途径;结构保护与支持。
3、芯片封装工艺的流程为硅片减薄与切割、芯片贴装、芯片互连、成型技术、去飞边毛刺、切筋成形、上焊锡、打码。
4、芯片贴装的主要方法有共晶粘贴法、焊接粘贴法、导电胶粘贴发、玻璃胶粘贴法。
5、金属凸点制作工艺中,多金属分层为黏着层、扩散阻挡层、表层金保护层。
6、成型技术有多种,包括了转移成型技术、喷射成型技术、预成型技术、其中最主要的是转移成型技术。
7、在焊接材料中,形成焊点完成电路电气连接的物质叫做焊料;用于去除焊盘表面氧化物,提高可焊性的物质叫做助焊剂;在SMT中常用的可印刷焊接材料叫做锡膏。
8、气密性封装主要包括了金属气密性封装、陶瓷气密性封装、玻璃气密性封装。
9、薄膜工艺主要有溅射工艺、蒸发工艺、电镀工艺、光刻工艺。
10、集成电路封装的层次分为四级分别为模块元件(Module)、电路卡工艺(Card)、主电路板(Board)、完整电子产品。
11、在芯片的减薄过程中,主要方法有磨削、研磨、干式抛光、化学机械平坦工艺、电化学腐蚀、湿法腐蚀、等离子增强化学腐蚀等。
12、芯片的互连技术可以分为打线键合技术、载带自动键合技术、倒装芯片键合技术。
13、DBG切割方法进行芯片处理时,首先进行在硅片正面切割一定深度切口再进行背面磨削。
14、膜技术包括了薄膜技术和厚膜技术,制作较厚薄膜时常采用丝网印刷和浆料干燥烧结的方法。
15、芯片的表面组装过程中,焊料的涂覆方法有点涂、丝网印刷、钢模板印刷三种。
16、涂封技术一般包括了顺形涂封和封胶涂封。
二、名词解释1、芯片的引线键合技术(3种)是将细金属线或金属带按顺序打在芯片与引脚架或封装基板的焊垫上而形成电路互连,包括超声波键合、热压键合、热超声波键合。
集成电路期末考试知识点答案
集成电路期末考试知识点答案-------------------------------------------1------------------------------------------------1、哪一年在哪儿发明了晶体管?发明人哪一年获得了诺贝尔奖?1947贝尔实验室肖克来波拉坦巴丁发明了晶体管1956获诺贝尔奖2、世界上第一片集成电路是哪一年在哪儿制造出来的?发明人哪一年为此获得诺贝尔奖?Jack kilby 德州仪器公司1958年发明2000获诺贝尔奖3、什么是晶圆?晶圆的材料是什么?晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片,材料是硅4、目前主流集成电路设计特征尺寸已经达到多少?预计2016 年能实现量产的特征尺寸是多少?主流0.18um 22nm5、晶圆的度量单位是什么?当前主流晶圆的尺寸是多少?英寸12英寸6、摩尔是哪个公司的创始人?什么是摩尔定律?英特尔芯片上晶体管数每隔18个月增加一倍7、什么是SoC?英文全拼是什么?片上系统 System On Chip8、说出Foundry、Fabless 和Chipless 的中文含义。
代工无生产线无芯片9、一套掩模一般只能生产多少个晶圆?1000个晶圆10、什么是有生产线集成电路设计?电路设计在工艺制造单位内部的设计部门进行11、什么是集成电路的一体化(IDM)实现模式?设计制造和封装都集中在半导体生产厂家内进行12、什么是集成电路的无生产线(Fabless)设计模式?只设计电路而没有生产线13、一个工艺设计文件(PDK)包含哪些内容?器件的SPICE参数、版图设计用的层次定义、设计规则和晶体管电阻电容等器件以及通孔焊盘等基本结构版图,与设计工具关联的设计规则检查、参数提取、版图电路图对照用的文件。
14、设计单位拿到PDK 文件后要做什么工作?利用CAD/EDA工具进行电路设计仿真等一系列操作最终生成以GDS-II格式保存的版图文件,然后发给代工单位。
集成电路芯片封装技术精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版集成电路芯片封装技术题型填空20题40分简答7题35分论述2题25分第一章集成电路芯片封装技术1.集成电路的工艺流程:设计-单晶材料-芯片制造-封装-检测2..集成电路芯片狭义封装是指利用(膜技术)及(微细加工技术),将芯片及其他要素在框架或基板上布置、粘贴固定及连接,引出接线端子并通过可塑性绝缘介质灌封固定,构成整体结构的工艺。
3.芯片封装所实现的功能:①传递电能,②传递电路信号,③提供散热途径,④结构保护与支持。
4.在选择具体的封装形式时主要考虑四种主要设计参数:性能,尺寸,重量,可靠性和成本目标。
5.集成电路封装的层次分为四级分别为模块元件(Module)、电路卡工艺(Card)、主电路板(Board)、完整电子产品。
封装工程的技术的技术层次?第一层次,又称为芯片层次的封装,是指把集成电路芯片与封装基板或引脚架之间的粘贴固定、电路连线与封装保护的工艺,使之成为易于取放输送,并可与下一层次的组装进行连接的模块元件。
第二层次,将数个第一层次完成的封装与其他电子元器件组成一个电子卡的工艺。
第三层次,将数个第二层次完成的封装组成的电路卡组合成在一个主电路版上使之成为一个部件或子系统的工艺。
第四层次,将数个子系统组装成为一个完整电子产品的工艺过程。
6.封装的分类,按照封装中组合集成电路芯片的数目,芯片封装可分为:单芯片封装与多芯片封装两大类,按照密封的材料区分,可分为高分子材料和陶瓷为主的种类,按照器件与电路板互连方式,封装可区分为引脚插入型和表面贴装型两大类。
依据引脚分布形态区分,封装元器件有单边引脚,双边引脚,四边引脚,底部引脚四种。
7.芯片封装所使用的材料有金属陶瓷玻璃高分子材料8.集成电路的发展方向主要表现在以下几个方面?1芯片尺寸变得越来越大2工作频率越来越高3发热量日趋增大4引脚越来越多对封装的要求,1小型化2适应高发热3集成度提高,同时适应大芯片要求4高密度化5适应多引脚6适应高温环境7适应高可靠性(在书12-13页,论述题要适当扩充)第二章封装工艺流程1.封装工艺流程一般可以分为两个部分,成型技术之前的工艺步骤称为前段操作,在成型之后的工艺步骤称为后段操作,前后段操作的区分标准在于对环境洁净度的要求不同2.芯片封装技术的基本工艺流程硅片减薄硅片切割芯片贴装,芯片互联成型技术去飞边毛刺切筋成型上焊锡打码等工序3.先划片后减薄:在背面磨削之前将硅片正面切割出一定深度的切口,然后再进行背面磨削。
半导体集成电路封装技术测试试题汇总(李可为版)
半导体集成电路封装技术试题汇总(李可为版)————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:半导体集成电路封装技术试题汇总第一章集成电路芯片封装技术1.(P1)封装概念:狭义:集成电路芯片封装是利用(膜技术)及(微细加工技术),将芯片及其他要素在框架或基板上布置、粘贴固定及连接,引出接线端子并通过可塑性绝缘介质灌封固定,构成整体结构的工艺。
广义:将封装体与基板连接固定,装配成完整的系统或电子设备,并确保整个系统综合性能的工程。
2.集成电路封装的目的:在于保护芯片不受或者少受外界环境的影响,并为之提供一个良好的工作条件,以使集成电路具有稳定、正常的功能。
3.芯片封装所实现的功能:①传递电能,②传递电路信号,③提供散热途径,④结构保护与支持。
4.在选择具体的封装形式时主要考虑四种主要设计参数:性能,尺寸,重量,可靠性和成本目标。
5.封装工程的技术的技术层次?第一层次,又称为芯片层次的封装,是指把集成电路芯片与封装基板或引脚架之间的粘贴固定电路连线与封装保护的工艺,使之成为易于取放输送,并可与下一层次的组装进行连接的模块元件。
第二层次,将数个第一层次完成的封装与其他电子元器件组成一个电子卡的工艺。
第三层次,将数个第二层次完成的封装组成的电路卡组合成在一个主电路版上使之成为一个部件或子系统的工艺。
第四层次,将数个子系统组装成为一个完整电子厂品的工艺过程。
6.封装的分类?按照封装中组合集成电路芯片的数目,芯片封装可分为:单芯片封装与多芯片封装两大类,按照密封的材料区分,可分为高分子材料和陶瓷为主的种类,按照器件与电路板互连方式,封装可区分为引脚插入型和表面贴装型两大类。
依据引脚分布形态区分,封装元器件有单边引脚,双边引脚,四边引脚,底部引脚四种。
常见的单边引脚有单列式封装与交叉引脚式封装,双边引脚元器件有双列式封装小型化封装,四边引脚有四边扁平封装,底部引脚有金属罐式与点阵列式封装。
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p.1封装/组装定义Packaging PKG是指利用膜技术及微细加工技术,将芯片及其他要素在框架或者基板上布置,粘贴固定及连接,引出接线端子,并通过可塑性绝缘介质灌封固定,构成整体立体结构的工艺。
广义上的封装指的是:将封装体及基板连接固定,装配成完整的系统或电子设备,并确保整个系统综合性能的工程。
将基板技术,芯片封装体,分立器件等全部要素,按照电子设备整机要求进行连接和装配,实现电子的,物理的功能,使之转变为适用于整机或者系统的形式,称为整机装置或设备的工程称为电子封装工程。
2-3封装功能传递电能传递电路信号提供散热途径结构保护与支持4-5封装/组装分级第零层次:芯片级封装是指把芯片与封装基板或者引脚架之间的粘贴固定,电路连线与封装保护的工艺第一层次:器件级封装将多个芯片层次封装体组成基本器件第二层次:电路板级封装将多个器件层次封装体与其他电子元器件组成电路板第三层次:子系统级封装将多个电路板级封装体组成的电路卡组合在一个主电路板成为一个子系统第四层次:系统级封装将数个子系统组装成一个完整的电子产品的工艺过程。
11封装发展的几个阶段(按年代、接合方式和典型封装体分)20世纪50-60年代是TO的时代 70年代是DIP的时代80年代是QFP和SMT的时代 90年代是BGA和MCM的时代20世纪末是SIP的时代12-13集成电路发展的主要特征芯片尺寸越来越大工作频率越来越高发热量日趋增大引脚越来越多13-14对集成电路封装的要求小型化适应高发热集成度提高同时适应大芯片要求高密度化适应多引脚适应高温环境适应高可靠性考虑环保要求15-18我国封装业的发展和分类。
目前我国半导体封装测试主要集中在长三角珠三角京津环渤海湾地区第一类:国际大厂整合组件制造商第二类:国际大厂整合组件制造商与本土业者合资第三类:台资封装第四类:国内本土封装5-6封装分类:笔记-封装标准笔记-各种封装体EDEC 联合电子器件工程委员会美国 DIP双列直插式封装EIAJ日本电子工程委员会日本 PLCC塑封有引线芯片载体IEC国际电工委员会瑞士本部 QFP四边有引脚的扁平封装GB/T 中国国家技术标准研究所 PGA针栅阵列按封装外壳材料: BGA球栅阵列气密封装:金属壳封装陶瓷封装 CSP芯片尺寸封装非气密性封装:塑料封装 MCM多芯片组件86-93 印制电路板(PCB)硬式印制电路板:绝缘材料(高分子树脂和玻璃纤维强化材料)导体材料(铜)软式印制电路板:FR—4环氧树脂金属夹层电路板:射出成型电路板:聚亚硫胺,多元脂类,氩硫酸纤维,强化复合纤维,及氟碳树脂---聚乙烯对苯二甲酯101-108元器件与电路板的的接合引脚假材料:42%铁—58%镍的Alloy42(ASTMF30)最多常见方式:引脚插入式结合引脚与电路板导孔结合可区分为:弹簧固定与针脚焊接(波峰焊)p.39电磁兼容性设计任务抑制干扰的产生和传播,确保信号有效而不失真地传输,使电路能稳定可靠地工作40-42内部干扰源数字电路(内部干扰源)抗干扰能力优于模拟电路(外部干扰源)接地线噪声电源线噪声传输线反射线间串扰42-44减少干扰方法降低谐振电路Q值提供去耦电容解决匹配问题47-50减少(数字电路内部)噪声措施减小连接线电感用接地栅网减小地线电感减小环路面积来减小电感电源去耦51-59辐射形式和减少辐射措施差模辐射(电流流过电路中导线形成环路造成)减小电流I的幅度减小环路面积降低电源频率F及其谐波分量差模辐射(电路中存在不希望的电压降造成)减小共模电压屏蔽与去耦电缆中串入共模扼流圈p.60三级热阻器件级热阻(内热阻) 表示从发热芯片或其他电路元件的结至元器件外壳之间的热阻组装级热阻(外热阻)表示热流从元器件外壳流向某个参考点的热阻系统级热阻(最终的热阻)表示冷却剂至终端热沉的热阻61牛顿冷却方程对流的换热量可用牛顿冷却方程表示:Φ=h*A*Δt (W) A-----参与对流的换热面积m²h------对流换热系数W/(m²*k) 62传热形式、导热方程传热形式有:导热对流换热辐射换热导热方程:Φ=—λ* A* dT/dx (W)Φ垂直于换热面积的导热热量W λ是导热系数W/(m*k) dT/dx 是温度梯度C/m63-64热阻式导热热阻:R=l/(λ*A) λ材料导热系数对流热阻:R=1/(h*A) h对流换热系数(66导热分析法):目的是在已知边界条件下,求的介质内部的温度分布及其热阻值:67-70对流的无量纲数Nu----努谢尔特数 Re—雷诺数 Pr---普朗特数 Gr—格拉晓夫数72热测试目的:检测组装内的温度或温度分布75-76热控制措施使热源至耗热空间的热阻降至最小措施:散热制冷恒温热管传热p.81腐蚀定义和腐蚀因素材料 + 环境介质(化学反应/电化学反应)变质性破坏腐蚀因素:潮湿空气污染物质温度太阳辐射生物因素82-83引起电化学腐蚀的条件金属材料 + 潮湿空气----------形成原电池83-84电极电位溶液 + 金属界面---------双电层--电位差—电池85-86腐蚀原电池及其基本工作过程;腐蚀原电池(异种金属接触电池和氧浓度差电池)阳极金属溶解阴极物质还原电流流动86-87吸氧腐蚀和析氢腐蚀吸氧腐蚀:----以氧还原反应作为阴极析氢腐蚀:-----以氢离子还原反应作为阴极87-92腐蚀类型均匀腐蚀电偶腐蚀应力腐蚀外加电压下腐蚀缝隙腐蚀94-95聚合物材料的劣化变质:化学腐蚀和自然腐蚀老化:高聚物变软变粘变脆变硬开裂影响因素:太阳辐射水汽大气中的化学物质96微生物侵蚀合适生长条件:水分合适的温度营养物质97-99微电子设备的防潮方法有机材料 + 无机材料—------器件表面钝化防潮三防:防潮防霉防雾p.101-104结构动应力主要由振动,冲击时结构的惯性电荷,基板弯曲或扭转变形,运载工具做曲线运动引起的惯性静荷产生的静应力组成108-110基板的动态特性基板的动态特性主要由固有频率fn和传递率η在工程中,基板和支承结构件的连接方式有螺旋连接,插座,带有波状弹簧板边导轨,槽形导轨连接,某一边的无支承等p.132互连与连接互连(2点或2点以上,具有一定距离之间的电器连同)---------厚膜互连与薄膜互连连接(紧邻2点之间具有接触内涵的电器连通)----钎焊(软/硬450)熔焊绕接压接键合倒装焊133印制板制造工艺的三种方法加成法减成法多线法167常用的线缆电力电话多芯屏蔽多芯同轴双绞线扁扁平挠性印制光学纤维 ------电缆144 #布线原则所有的走线尽可能短,敏感的信号线先走尽量近以减小回路电阻数字电路与模拟电路在布局布线上应尽量分隔开,以避免相互干扰设计开始时要估算功耗及温升,在性能允许的条件下尽量选用低功耗器件电路元器件接地,接电源应尽量短,尽量近以减小回路电阻敏感的高频的信号线采用共平面线结构或带状结构,以避免与其他电路耦合,产生干扰XY层走线应互相垂直以减少耦合,切忌上层走线与下层走线对齐或平行高速门电路的多根输入线的长度应相等,以避免产生不必要的延迟差分/平衡放大器,I/O通道的输入输出线的长度要求相等,以免产生不必要的延迟和相移为了生产,测试方便,设计上应设置必要的断点和测试点笔记/19 传统塑料封装工艺流程硅片减薄---硅片切割---芯片贴装---芯片互连---成型技术---去飞边毛刺—切筋成形---上焊锡---打码20晶圆切割对硅片进行背面减薄,然后对硅片进行划片加工20芯片贴装贴装的方式有:(共晶焊接导电胶玻璃胶)+ 粘贴法23芯片互连芯片互连常见方法:(打线载带自动倒装芯片)+ 键合24引线键合主要的打线键合技术:(超声波热超声波热压)+ 键合41~42成型技术塑料封装的成型技术:(转移喷射预)+ 成型技术, 主要的成型技术是转移成型技术42去飞边毛刺去飞边毛刺工序工艺有:(介质溶剂水) + 去飞边毛刺28上焊锡对封装后框架外引脚的后处理可以是电镀或是浸锡工艺焊锡的成分一般是63Sn/37Pb, 它是一种低共熔合金,共熔点在183-184 C之间,也有使用成分为85Sn/15Pb,90Sn/10Pb,95Sn/5Pb的焊锡,有的日本公司甚至用 98Sn/2Pb的焊料。
28切筋打弯切筋成型实际是两道工序,但通常同时完成。
所谓的切筋工艺是指切除框架外引脚之间的堤坝以及在框架带上连接在一起的地方,所谓的成型工艺则是将引脚弯成一定的形状,以适合装配的需要。
29打码打码的方法有多种,其中最常用的是印码(油墨印码和激光印码)44器件装配工艺元器件装配的方式有两种:波峰焊和回流焊波峰焊主要在插孔式PTH封装类型元器件的装配回流焊主要在表面贴装式及混合型元器件装配笔记/129 环氧模塑料及其组成(含添加剂)~~铸模材料:酚醛树脂加速剂硬化剂催化剂耦合剂无机填充剂阻燃剂模具松脱剂黑色色素等成分组成笔记陶瓷封装工艺—模压和共烧层压(低温共烧与高温共烧)模压陶瓷封装共烧层压陶瓷封装(高低温共烧)120陶瓷封装材料最常使用氧化铝其他如:氮化铝氧化胺碳化硅玻璃与玻璃陶瓷蓝宝石等笔记/47厚膜和薄膜技术----均用以制作包含集成电阻,电容或电感的多层互连结构厚膜技术(网印与烧结方法)------------------薄膜技术(镀膜,光刻与刻蚀等法),用丝网印刷法把导体浆料,电阻浆料,绝缘材料浆料转移到一个陶瓷基板上制造的。
印刷的膜经过烘干以去除挥发性的成分,然后经过在较高的温度下烧结,完成膜与基板的粘贴。
163 BGA的类型及其特点塑料球栅阵列PBGA 陶瓷球栅阵列 CBGA 载带球栅阵列TBGA166~170 BGA的制作、安装与检测焊点的质量检测:通常的目检和光学自动检测不能检测焊点质量,国外采用X射线断面自动工艺检测设备~~焊后质量检测:电测试边界扫描 X轴射线检测174~~179 CSP的结构和分类芯片尺寸封装:封装尺寸小电学性能优良测试筛选老化容易散热性能优良内无需填料制造工艺设备兼容性好CSP结构:IC芯片互连层焊球保护层互连层是通过自动焊接引线键合倒装芯片等方法来实现芯片与焊球之间内部连接的,是CSP封装的关键组成CSP类型:柔性基板封装刚性基板封装引线框架式CSP封装晶圆级CSP封装薄膜型CSP181~185倒装芯片的凸点技术----芯片是倒扣在封装衬底上倒装芯片主要有三种连接形式:控制塌陷芯片连接直接芯片连接倒装芯片倒装芯片基本上可分为焊料凸点倒装芯片和非焊料凸点倒装芯片两大类,其基本结构都由IC,UBM,T凸点组成。
UBM是在芯片焊盘与凸点之间的金属过渡层,主要起粘附和扩散阻挡的作用,它通常由粘附层,扩散阻挡层,浸润层等多层金属膜组成。
(现在采用溅射,蒸发,化学镀,电镀等方法来形成UBM。